学科专业评审组:机械组
项目名称:大型复材构件全流程一体化涂装技术与装备
提名单位: 陕西省航空学会
提名等级:二等奖
提名单位意见: 本项目在国内率先实现了复合材料全流程智能涂装零的突破,所用技术及工艺装备是国内自行研发、具有自主知识产权,突破了曲复合材料构件表面准备和喷涂工艺优化、曲率突变部件涂装轨迹规划、在线检测与质量智能控制等关键技术,研制了无损高效清洗、自动打磨、精确喷涂、自动检测等工序的全流程一体化作业复材构件智能涂装典型工艺装备,形成了10米级复材构件全流程一体化涂装能力,大幅度提高了复材构件涂装质量及效率,推进了智能涂装技术在飞机制造领域的应用。本项目获得多项自主知识产权,整体技术达到国际先进水平,取得了显著的技术、经济和社会效益。 提名材料属实、内容完整、资料齐全,无知识产权纠纷,人员排序无争议,符合陕西省科技进步奖提名条件。
项目简介:

客观评价:
应用情况和效益:
主要知识产权和标准规范等目录:

主要完成人:
  1. 姓名:陈素明
    排名:1
    行政职务:公司副总冶金师
    技术职称:研究员
    工作单位:中航西安飞机工业集团股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献:本人对创新点 1、2、4 做出如下创造性贡献: 1.主持制定了复材表面无损高效激光清洗技术总体方案,确立了复材高效无损激光清洗设备选型及其控制系统总体方案; 2.主持制定了面向大尺寸加筋结构的分区域变参数打磨技术总体规划,确定了柔性自动打磨方案; 3.主持制定了大型复合材料构件智能涂装系统集成建设方案,使得智能涂装系统快速研制。 证明材料见附件 1.1、3.2、7.5、7.6等。
    曾获国家科技奖励情况:无
  2. 姓名:王国磊
    排名:2
    行政职务:副研究员
    技术职称:副研究员
    工作单位:清华大学
    对本项目技术创造性贡献:本人对创新点 2、3、4 做出如下创造性贡献: 1.提出了大尺寸加筋结构的分区域变参数打磨方法; 2.提出了基于模型预测的喷涂参数与轨迹联合优化方法及基于光学靶标的机器人轨迹在线纠偏技术; 3.提出了涂层表观缺陷视觉检测算法,开发了涂层表观缺陷检测分析软件; 4.主持研制了大型复合材料构件智能涂装系统。 证明材料见附件 1.2、1.3、3.2、7.1、7.2 等。
    曾获国家科技奖励情况:无
  3. 姓名:岳珊
    排名:3
    行政职务:副主任师
    技术职称:高级工程师
    工作单位:中航西安飞机工业集团股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献:本人对创新点 1、3、4 做出如下创造性贡献: 1.主持制定了复材表面无损高效激光清洗考核验证试验技术方案,确立了复材高效无损激光清洗考核试验内容及验证要点; 2.主持制定了基于模型预测的喷涂参数与轨迹联合优化技术总体规划,确定了涂料切换、流量控制和自动清洗功能的供料总体方案; 3.参与制定了基于多维度特征融合的涂层表观缺陷视觉检测总体技术方案,确定了粗糙度/涂层厚度/表观缺陷等多功能自动化检测系统及验证要素。 证明材料见附件 1.1、3.2、7.6、7.7 等。
    曾获国家科技奖励情况:无
  4. 姓名:刘世超
    排名:4
    行政职务:主管
    技术职称:高级工程师
    工作单位:中航西安飞机工业集团股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献:本人对创新点 1、2、4 做出如下创造性贡献: 1.负责复材高效无损激光清洗工艺参数与方法试验验证,形成了清洗工艺参数库; 2.负责开展分区域变参数打磨工艺试验,参与建立打磨工艺参数与粗糙度的关系模型; 3.参与系统集成方案制定及组织全过程协调、实施,参与基于模型预测的喷涂参数与轨迹联合优化方法研究及典型件验证。 证明材料见附件 1.1、3.2、7.6等。
    曾获国家科技奖励情况:无
  5. 姓名:王浩军
    排名:5
    行政职务:公司总冶金师
    技术职称:研究员
    工作单位:中航西安飞机工业集团股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献:本人对创新点 3、4 做出如下创造性贡献: 1.提出了大型复合材料构件智能涂装系统的总体设计与施工方案; 2.支持指定基于模型预测的喷涂参数与轨迹联合优化详细方案; 3.参与了研制了大型复合材料构件智能涂装系统,主持研制机器人精确喷涂单元。 证明材料见附件 3.2、7.6等。
    曾获国家科技奖励情况:大型运输机用超大规格高端铝合金厚板自主研制与应用技术,2023 年度国家科学技术进步二等奖,排名第 6,2023-J-31072-2-02。
  6. 姓名:徐静
    排名:6
    行政职务:教授
    技术职称:教授
    工作单位:清华大学
    对本项目技术创造性贡献:本人对创新点2、3、 4 做出如下创造性贡献: 1.提出了涂层厚度、粗糙度、表观缺陷等多种功能集成检测装置设计方案; 2.参与研制了大型复合材料构件智能涂装系统,主持研制机器人多功能检测单元。 证明材料见附件 1.3、3.2、7.1、7.2 等。
    曾获国家科技奖励情况:先进飞机部件装配的智能高精度测量控制技术及应用,2024 年度北京市技术发明一等奖,排名第1,2024-F03-1-02。 飞机部件高精高效数字化装配工艺与装备关键技术及应用,2022 年度机械工业科学技术进步一等奖,排名第 7,R2215030。
  7. 姓名:牛丽娜
    排名:7
    行政职务:主任
    技术职称:高级工程师
    工作单位:中航西安飞机工业集团股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献:本人对创新点 1、2、4 做出如下创造性贡献: 1.参与复材高效无损激光清洗工艺参数与方法试验验证; 2.主持开展复材构件表面毛化、漆层活化的打磨工艺参数试验,参与开发具有精确力控能力的柔性打磨执行器、砂纸自动拆装装置和打磨头快换装置; 3.参与研制了大型复合材料构件智能涂装系统,主持自动翻转工装技术方案制定。 证明材料见附件 1.1、3.2等。
    曾获国家科技奖励情况:无
  8. 姓名:吴丹
    排名:8
    行政职务:教授
    技术职称:教授
    工作单位:清华大学
    对本项目技术创造性贡献:本人对创新点 2、4 做出如下创造性贡献: 1.开发了具有精确力控能力的柔性打磨执行器,建立了打磨参数与粗糙度的关系模型; 2、参与研制了大型复合材料构件智能涂装系统,主持研制机器人柔性打磨单元。 证明材料见附件 1.2、1.3、3.2、7.1、7.2 等。
    曾获国家科技奖励情况:飞机部件高精高效数字化装配工艺与装备关键技术及应用,2022 年度机械工业科学技术进步一等奖,排名第 5,R2215030。 制孔装置,2021 年度中国专利优秀奖,排名第 1,ZL201410252885.4。
  9. 姓名:李娟鸽
    排名:9
    行政职务:无
    技术职称:高级工程师
    工作单位:中航西安飞机工业集团股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献:本人对创新点 3、4 做出如下创造性贡献: 1.参与基于模型预测的喷涂参数与轨迹联合优化方法研究,完成自动化喷涂试板级基础试验,形成喷涂基础数据库; 2.参与隔离房、AGV 车技术方案制定。 证明材料见附件 3.2等。
    曾获国家科技奖励情况:无
  10. 姓名:吕弛
    排名:10
    行政职务:主管师
    技术职称:高级工程师
    工作单位:中航西安飞机工业集团股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献:本人对创新点 1、2、4 做出如下创造性贡献: 1.参与复材表面无损高效激光清洗基础试验及典型件验证; 2.参与大尺寸加筋结构分区域变参数基础试验及典型件验证; 3.参与基于多维度特征融合的涂层表观缺陷视觉检测方法研究及系统开发,完成机器人喷涂质量检测工艺规范编制。 证明材料见附件 3.2等。
    曾获国家科技奖励情况:无
主要完成单位及创新推广贡献:
  1. 单位名称:中航西安飞机工业集团股份有限公司
    单位贡献: 中航西安飞机工业集团股份有限公司作为该项目的主研单位,针对民用飞机复合材料构件表面涂装的高质量、高效率需求,开展了自动涂装工艺、表面状态检测与评估等技术研究,提出了基于多维度特征融合的涂层表观缺陷视觉检测、基于模型预测的喷涂参数与轨迹联合优化等方法,突破了复合材料构件表面准备和涂装工艺优化、曲率突变部件涂装轨迹规划、在线检测与质量智能控制技术等关键技术,完成了 10 米级复材构件无损高效清洗、自动打磨、精确喷涂、自动检测等工序的全流程一体化作业,在国内率先实现复合材料全流程智能涂装零的突破,构建了复材构件表面准备和涂装自动化作业新模式,研究成果已成功应用于 MA700 飞机、737MAX 等多个型号上,取得了显著的技术、经济和社会效益。

  2. 单位名称:清华大学
    单位贡献: 清华大学在本项目中负责大尺寸加筋结构碳纤维复合材料构件柔性高效打磨、复合材料构件涂层高上漆率精确喷涂、复材构件表面准备及涂装质量的在线检测与分析等关键技术的研究,大型复合材料构件智能涂装系统器人中激光清洗单元、机器人柔性打磨单元、机器人精确喷涂单元、机器人多功能检测单元的设计研制,以及编程仿真、检测分析、三维扫描等软件和中央集成控制系统的开发。

完成人合作关系说明: 完成人合作关系说明:1
陕西省科技厅成果处